1、第一课时 蛋白质的组成、 结构和性质1.蛋白质含有C、H、O、N、S等元素,属于天然高分子,在一定条件下可以发生水解反应得到氨基酸。2.蛋白质溶液中加入浓的硫酸钠溶液会发生盐析,但若加入硫酸铜溶液会发生变性。3.灼烧蛋白质有类似烧焦羽毛的气味,可用于鉴别蛋白质。复习必修教材中的有关知识 蛋白质是生物体内一类极为重要的蛋白质是生物体内一类极为重要的生物大分子生物大分子，是生命活动的主要物，是生命活动的主要物质基础。它不仅是质基础。它不仅是细胞细胞的重要成分，而且具有多种生物学功能。的重要成分，而且具有多种生物学功能。 人体内起催化作用的人体内起催化作用的大多数酶大多数酶、一些调节代谢的、一些调节
2、代谢的激素激素和发生免疫反应和发生免疫反应的的抗体抗体等均为蛋白质。等均为蛋白质。没有蛋白质就没有生命没有蛋白质就没有生命新冠病毒的电子图片新型冠状新型冠状病毒病毒变异后的新型冠状变异后的新型冠状病毒病毒（1 1）对生物反应起催化作用的：）对生物反应起催化作用的：（2 2）运输作用的：）运输作用的：（3 3）保护作用的：）保护作用的：（4 4）抵抗病毒、细菌作用的高度特异性蛋白：）抵抗病毒、细菌作用的高度特异性蛋白：（5 5）构成动物大部分结构的纤维物质：）构成动物大部分结构的纤维物质：酶酶血红蛋白血红蛋白毛发、皮肤、甲、壳等毛发、皮肤、甲、壳等; ;抗体抗体软骨、肌肉软骨、肌肉思考讨论思考讨
3、论蛋白质在人体内起什么作用？蛋白质在人体内起什么作用？【想一想】 蛋白质的相对分子质量很大，可以达到上千万。但是如此大的高分子化蛋白质的相对分子质量很大，可以达到上千万。但是如此大的高分子化合物，也是由基本结构单元构成的，就是合物，也是由基本结构单元构成的，就是氨基酸氨基酸 ，要认识蛋白质，必须，要认识蛋白质，必须首先认识氨基酸。首先认识氨基酸。 几乎一切生命活动过程都与蛋白质有关，没有蛋白质就没有生命。“生命是蛋白质存在的方式”恩格斯一、氨基酸1.结构(1)定义：羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物。含有的官能团有羧基-COOH和氨基-NH2。(2)结构特点结构特点氨基酸的结构简式可
4、表示为 ，其官能团为氨基(NH2)和羧基(COOH)。手性碳原子：除甘氨酸外，一般氨基酸中含手性碳原子，是手性分子，具有对映异构体。 天然蛋白质都是由多种天然蛋白质都是由多种-氨基酸组成，天然蛋白质水氨基酸组成，天然蛋白质水解生成解生成-氨基酸。氨基酸。为了人体的健康，应注意为了人体的健康，应注意合理膳食、科学营养合理膳食、科学营养，保证人体必需氨，保证人体必需氨基酸的摄取。基酸的摄取。氨基酸分子中含有氨基酸分子中含有氨基氨基和和羧基羧基，属于，属于取代羧酸取代羧酸。自然界中存在的氨基酸自然界中存在的氨基酸组成生物体内组成生物体内人体内不能合成人体内不能合成一般只有一般只有20种种8种氨基酸种
5、氨基酸几百种几百种必需氨基酸必需氨基酸(3)常见的氨基酸 俗名结构简式化学名称甘氨酸丙氨酸谷氨酸苯丙氨酸半胱氨酸H2NCH2COOH(1)物理性质2.氨基酸的性质 通过观察和比较5种氨基酸的结构简式，可以发现其中都有羧基和氨基两种官能团。羧基具有酸性，能与碱发生中和反应生成羧酸盐；而氨基具有碱性，可与酸发生反应生成盐，因此氨基酸具有两性。此外，羧基也可以与羟基发生酯化反应。根据氨基可与羧基反应生成酰胺键，预测氨基酸可以发生分子内或分子间脱水反应生成酰胺。(2)化学性质化学性质两性氨基酸分子中含有酸性基团COOH和碱性基团NH2，因此氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。a与盐酸的反应：与盐
6、酸的反应：b与氢氧化钠反应：与氢氧化钠反应：NH2CH2COOH+NaOHNH2CH2COO-Na+H2O NH2CH2COOH+HClCl-+NH3CH2COOH 成肽反应两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过氨基与羧基间缩合脱去水，形成含有肽键 的化合物，发生成肽反应。成肽反应是分子间脱水反应，属于取代反应。肽键酶或酸或碱二肽二肽(1)成肽反应:两个氨基酸分子(可以相同,也可不同)在一定条件下,通过氨基和羧基间缩合脱去水,形成含有肽键的化合物的反应。(2)二肽:由两个氨基酸分子缩合后形成的含有肽键的化合物。(3)多肽:二肽继续与其他氨基酸分子缩合可生成长链的多肽。多肽常成
7、链状,也叫肽链;肽链通过盘曲、折叠，相互结合形成蛋白质。二、肽和成肽反应两分子氨基酸两分子氨基酸缩合缩合二肽二肽三肽三肽缩合缩合+氨基酸氨基酸缩合缩合+氨基酸氨基酸四肽四肽缩合缩合+氨基酸氨基酸多肽多肽 呈链状呈链状肽链肽链又称又称相互结合形成相互结合形成盘曲、折叠盘曲、折叠蛋白质蛋白质Mr10000Mr10000具有一定的空间结构具有一定的空间结构二个氨基酸分子脱去一个H2O分子形成二肽；三个氨基酸分子脱去二个H2O分子形成三肽；多个氨基酸分子脱去多个水分子而形成多肽多肽的性质： 因肽键的存在， 多肽能进行水解多种氨基酸分子按不同的排列顺序以肽键相互结合，可以形成千百万种具有不同的理化性质和
8、生理活性的多肽链。相对分子质量在10000以上的，并具有一定空间结构的多肽，称为蛋白质。脱水缩合脱水缩合三、蛋白质1定义与组成蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子，是一般细胞中含量最多的有机分子。主要由C、H、O、N、S等元素组成，有些蛋白质还含有P、Fe、Zn、Cu等元素。蛋白质的组成组成元素：C、H、O、N、S (P)等组成基本结构单元：氨基酸相对分子质量：几万几千万，属于天然高分子化合物人体内所具有的蛋白质种类达到了10万种以上。 各种蛋白质都有其特殊功能和活性，这不仅取决于取决于组成多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序，还与其特定的空间结构密切相关。 任何一种蛋白质
9、分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构，这是蛋白质分子结构中最显著的特征，蛋白质分子中含有未缩合的羧基和氨基；天然蛋白质的结构分为：一级二级三级四级一级结构：蛋白质中各种氨基酸的连接方式和排列顺序，肽键是一级结构的主键。一级结构是蛋白质高级结构的基础，对蛋白质的性质和功能起着决定性作用。蛋白质的一级结构：肽键中的氧原子肽键中的氧原子与氢原子之间与氢原子之间存存在氢键在氢键，会使肽，会使肽链链盘绕或折叠盘绕或折叠成成特定的空间结构，特定的空间结构，形成蛋白质的形成蛋白质的二二级结构级结构蛋白质的二级结构：氢键肽链在二级结构基础上肽链在二级结构基础上还会进一步盘曲折叠，还会进一步盘曲折叠，形成更复
10、杂的三级结构形成更复杂的三级结构蛋白质的三级结构：多个具有特定三级多个具有特定三级结构的多肽链通过结构的多肽链通过非共价键相互作用非共价键相互作用(如氢键等）排列如氢键等）排列组装，形成蛋白质组装，形成蛋白质的四级结构。的四级结构。蛋白质的四级结构：3蛋白质的主要性质蛋白质的多肽由多个氨基酸缩合形成，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基，同时侧链中也往往存在酸性或碱性基团。因此，蛋白质既能与酸反应，又能与碱反应。(1)两性水解原理:(2)水解水解过程: 酸、碱或酶水解 水解 不同的蛋白质水解最终生成各种氨基酸， 但只有天然蛋白质水解均生成-氨基酸。CONH肽键肽键人体内变化:(3)盐析：定
11、义：少量的某些可溶性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)能促进蛋白质的溶解。但当这些盐在蛋白质溶液中达到一定浓度时，反而使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出，这种作用称为盐析。特点与应用：蛋白质的盐析是一个可逆过程，可以用于分离提纯蛋白质。（可逆的物理变化）实验4-3蛋白质的盐析.mp4 浓 的 无 机 盐 无机盐水实验4-3 在试管中加入在试管中加入2mL饱和（饱和（NH4)2SO4溶液，向溶液，向其中加入几滴鸡蛋清溶液，振荡，观察现象。再其中加入几滴鸡蛋清溶液，振荡，观察现象。再继续加入蒸馏水，振荡，观察现象。继续加入蒸馏水，振荡，观察现象。 少量的少量的某些可溶性盐某些可溶性盐（如硫酸铵、
12、硫酸钠、氯化钠等）能如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等）能促进促进蛋白质的蛋白质的溶解溶解。但当这些盐在蛋白质溶液中达到一定浓度时，反。但当这些盐在蛋白质溶液中达到一定浓度时，反而使蛋白质的而使蛋白质的溶解度降低溶解度降低而使其从溶液中而使其从溶液中析出析出，这种作用称为，这种作用称为盐盐析析。 蛋白质的盐析是一个蛋白质的盐析是一个可逆过程可逆过程，盐析出的蛋白质在水中仍能，盐析出的蛋白质在水中仍能溶解，并不影响其溶解，并不影响其活性活性。采用。采用多次盐析和溶解多次盐析和溶解，可以，可以分离提纯蛋分离提纯蛋白质白质。1下列关于氨基酸的叙述中,不正确的是()A.天然氨基酸都是晶体,一般能溶于水B.氨基
13、酸都不能发生水解反应C.氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐D.氨基酸的官能团有氨基和羟基解析：天然氨基酸熔点较高,室温下均为晶体,一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚;氨基酸含有氨基和羧基,是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐;氨基酸分子间能发生成肽反应,但氨基酸都不能发生水解反应。D2.某有机化合物含有C、H、O、N等元素,该有机化合物在水中形成的分散系无丁达尔效应,则该有机化合物可能是()A.脂肪 B.淀粉C.蛋白质 D.氨基酸解析：物质中含有N元素,则可能为氨基酸或蛋白质。蛋白质溶于水形成胶体,有丁达尔效应,该有机化合物可能是氨基酸。D3.天然蛋白质水解得到的-氨基酸的结构如图所示 ,下列
14、有关-氨基酸的说法中错误的是()A.-氨基酸既能与酸反应,又能与碱反应B.-氨基酸在酸溶液中主要以阳离子形式存在C.-氨基酸在碱溶液中主要以阴离子形式存在D.-氨基酸难溶于水解析：氨基酸中官能团有羧基和氨基,既有酸性又有碱性,故能与酸、碱发生反应。氨基和羧基是亲水官能团,故可以溶于水,D错误。D4关于生物体内氨基酸的叙述错误的是关于生物体内氨基酸的叙述错误的是 ()A构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式可表示为构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式可表示为B人体内氨基酸的分解代谢最终产物是水、二氧化碳和尿素人体内氨基酸的分解代谢最终产物是水、二氧化碳和尿素C人体内所有氨基酸均可以互相转化人体内所有氨基酸
15、均可以互相转化D两分子氨基酸通过脱水缩合可以形成二肽两分子氨基酸通过脱水缩合可以形成二肽C解析：部分氨基酸可以在人体内相互转化，但是有几种氨基酸在人体内不能合成，必须从食物中获得，称为必需氨基酸。5甘氨酸甘氨酸( )和苯丙氨酸和苯丙氨酸( )缩合最多可形成二肽缩合最多可形成二肽的种类数为的种类数为()A1 B2 C4 D3C解析：氨基酸形成二肽，就是两个氨基酸分子脱去一个水分子形成肽键的过程。两种不同的氨基酸发生脱水缩合最多可形成4种二肽(可以是相同分子之间，也可以是不同分子之间)。6.青霉素是一种良效广谱抗生素,经酸性水解后得到青霉素氨基酸分子的结构简式如图。下列关于该物质的叙述不正确的是(
16、)A.属于-氨基酸B.能发生加聚反应生成多肽C.核磁共振氢谱上共有5个峰D.青霉素过敏严重者会导致死亡,用药前一定要进行皮肤敏感试验B解析：A.氨基和羧基在同一个C原子上,为-氨基酸,故A正确;B.含有COOH、氨基,可发生缩聚反应生成多肽,故B错误;C.分子中含有5种性质不同的H原子,则核磁共振氢谱上共有5个峰,故C正确;D.青霉素过敏严重者应慎用,使用前一定要进行皮肤敏感试验,过敏严重者可能会导致死亡,故D正确。解析：甘氨酸含有氨基,能够结合H+,表现出碱性,还含有羧基,能够电离产生H+,与碱发生中和反应,表现出酸性,故甘氨酸既有酸性,又有碱性,C正确。C7.下列关于甘氨酸(H2NCH2COOH)性质的说法中正确的是()A.只有酸性,没有碱性B.只有碱性,没有酸性C.既有酸性,又有碱性D.既没有酸性,又没有碱性8.氨基酸分子间相互结合成高分子化合物时,必定存在的结构片段是()B解析：氨基酸分子在酸或碱的条件下加热,一个氨基酸分子中氨基和另一个分子中羧基反应生成肽键,所以高分子化合物中必定存在肽键 ,B正确。
